قوة التربة وأهميتها في تصميم الهيكل الخرساني..بقلم :م.جاسم محمد العبيدان
قوة التربة وأهميتها في تصميم الهيكل الخرساني
تعد قوة تحمل التربة أحد العناصر الأساسية والأولية عند تشييد البناء، وهي تعبر عن قدرة التربة على تحمل الأوزان الناشئة من وزن المبنى ومكوناته، دون أن تتعرض التربة للهبوط أو الإنهيار. حيث تعتمد قوة تحمل التربة على الخصائص الجيوتقنية للتربة التي يقام عليها المبنى، مما يجعل دراسة قوة التربة وتحليلها مرحلة لا غنى عنها في أي مشروع إنشائي.
يعد تخصص الهندسة الجيوتقنية فرع من الهندسة المدنية ويهتم بدراسة سلوك التربة والصخور واستخدامها في تصميم المشاريع الهندسية، وتشمل هذه الدراسة تحليل الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للتربة، وتقييم المخاطر الجيولوجية، وتطوير حلول هندسية للتعامل مع المشكلات الجيوتقنية، وتختلف أنواع التربة في طبيعتها وتركيبها وتنقسم إلى:
التربة الرملية تمتاز بنفاذيتها العالية، ولكنها ضعيفة في تحملها وخاصة تحت تأثير المياه الجوفية.
. التربة الطينية رغم كثافتها العالية إلا إنها تتعرض للانتفاخ أو الانكماش بسرعه حسب تغير المحتوى المائي.
. التربة الحصوية: قدرة عالية على تحمل الاوزان، وتستخدم عادة كأساس طبيعي جيد.
التربة العضوية ضعيفة جداً ولا يُنصح بالبناء عليها دون معالجات هندسية مكثفة.
وبناءً على النتائج يقوم المهندس الجيوتقني بتحليل خصائص التربة لتحديد عمق التأسيس، ويتم تحديد قوة تحمل التربة بدقة يتم إجراء الاختبارات المعملية والميدانية مثل:
اختبار الاختراق القياسي (SPT) لقياس مقاومة التربة للاختراق.
. اختبار القص المباشر Direct Shear Test) لقياس مقاومة التربة للقص.
. اختبار التحميل الموقعي (Plate Load Test) لقياس قدرة التحمل الميدانية.
اختبار الكثافة ومحتوى الرطوبة.
وعليه يتم اختيار نوع الأساس سواء كان أساساً سطحياً (مثل الأساسات المنفصلة أو المشتركة)
أو عميقاً مثل الخوازيق، ولتحقيق الكفاءة الاقتصادية يتم اختيار نوع القواعد المناسب بحيث يقلل كميات المواد المستخدمة ويقلل كميات الحفر والردم، وفي ظل التوسع العمراني والتحديات البيئية تزداد أهمية فحص وتحليل قوة التربة خاصة في مشاريع التنمية المستدامة والمباني الخضراء. إن قوة التربة ليست مجرد قيمة في تقرير جيولوجي، وتجاهل تقييم خصائص التربة بدقة يؤدي إلى مشاكل هيكلية باهظة الثمن، لذلك يجب تعزيز أساليب الاستكشاف الجيوتقني المتقدم واعتماد كودات هندسية محلية لتكون أولوية في كل مشروع بناء، لا سيما في المناطق ذات التربة الضعيفة أو المتغيرة.
م.جاسم محمد العبيدان معهد التدريب الإنشائي
